Struktur och funktion

I en vuxen människa samlas axonerna från cirka 1,2 miljoner retinala ganglieceller vid synskivan och bildar synnerven. Den optiska disken saknar fotoreceptorer och bildar därför en blind fläck i varje ögats synfält. Vid synskivan lämnar synnerven fibrerna ögat genom öppningar i sklera, som kallas lamina cribrosa. De retinala gangliecellsaxonerna är inte myeliniserade förrän de passerar lamina cribrosa. Detta är en fördel, eftersom myeliniserade fibrer i näthinnan skulle störa det inkommande ljusets väg. Tillsammans med den oftalmiska artären kommer synnerven in i den beniga skallen genom den optiska foramen och går i den optiska kanalen för att nå den mellersta kranialgropen. I den mellersta kranialgropen ligger det optiska chiasmet.

Optiska nerverna från båda ögonen möts vid det optiska chiasmet och bildar de optiska trakterna. Vid det optiska chiasmet decusserar (korsar) de nasala retinafibrerna från varje synnerven till den kontralaterala synnerven, medan de temporala retinafibrerna stannar kvar i den ipsilaterala synnerven. De nasala retinalfibrerna vidarebefordrar sensorisk information från det temporala synfältet i motsvarande öga. De temporala retinalfibrerna förmedlar sensorisk information från det nasala synfältet i motsvarande öga. De optiska trakterna förmedlar därför sensorisk information från de kontralaterala synfälten. Den högra synnerven förmedlar till exempel sensorisk information från det vänstra synfältet. Innan de optiska trakterna bildas reser vissa nervfibrer från varje öga högre upp för att synapsa i SCN, som ligger i hypotalamus. Denna synaptiska input påverkar den cirkadiska rytmen som kontrolleras av SCN.

Majoriteten av de optiska trakternas fibrer synapserar i LGN i thalamus. En liten grupp fibrer synapserar i den pretektala kärnan i mellanhjärnan för att initiera den pupillära ljusreflexen. En annan liten grupp fibrer synapserar i superior colliculus för att påverka ögonrörelser som svar på miljöstimuli, t.ex. ljud och rörelser. Axonerna från LGN bildar de optiska strålarna, även kända som genikulokalkarinbanorna. De optiska radiationerna finns bilateralt och är indelade i övre och undre divisioner. Den övre divisionen (Baums slinga) består av fibrer från den övre näthinnan som vidarebefordrar sensorisk information från det nedre synfältet. Den nedre divisionen (Meyers slinga) består av fibrer från den nedre näthinnan som vidarebefordrar sensorisk information från det övre synfältet. Båda divisionerna slutar i den primära visuella cortexen som är belägen runt sulcus calcarine i occipitalloben. Visuell information bearbetas i den primära visuella cortexen och analyseras vidare genom visuella associationsområden i CNS.

Pupillärljusreflex

Optikusnerven är det afferenta ledet för pupillärljusreflexen. När ljus förs in i ögat blir fotoreceptorerna stimulerade och överför signalen till de retinala gangliecellerna. De nasala retinalfibrerna vidarebefordrar stimulansen till den kontralaterala pretectala kärnan och de temporala retinalfibrerna vidarebefordrar stimulansen till den ipsilaterala pretectala kärnan. Fibrerna från båda de pretektala kärnorna aktiverar neuronerna i Edinger-Westphal-kärnan bilateralt, vilket initierar den efferenta delen av reflexen. Axonerna från dessa preganglionära parasympatiska neuronerna rör sig längs periferin av den okulomotoriska nerven (CN III) och innerverar det ciliära gangliet. De postganglionära parasympatiska axonerna från det ciliära gangliet bildar de korta ciliära nerverna. De korta ciliärnerverna stimulerar sphincter pupillae att dra ihop sig och orsakar mios. På grund av den bilaterala aktiveringen av både de pretektala kärnorna och Edinger-Westphal-kärnorna kommer stimulering av ett öga med ljus att orsaka pupillär konstriktion i det ipsilaterala ögat (direkt respons) samt pupillär konstriktion i det kontralaterala ögat (konsensusrespons).

Accommodationsreflex

Accommodationsreflexen initieras av en övergång av fokus till ett nära objekt. Synnerven är den afferenta delen av denna reflex. Till skillnad från pupillärljusreflexen krävs ett afferent stimulus för att vidarebefordras genom den visuella banan och nå den primära visuella cortexen och de visuella associationsområdena. Neuronerna i de visuella associationsområdena initierar den efferenta delen av reflexen genom att stimulera Edinger-Westphal-kärnan och den okulomotoriska kärnan i mellanhjärnan. I likhet med pupillärljusreflexen beror pupillär konstriktion på aktivering av det två neuronsystem som tidigare beskrivits. Förutom stimuleringen av sphincter pupillae innerverar de korta ciliärnerverna även ciliarmuskeln. Kontraktionen av ciliarmuskeln gör att zonularfibrerna som är fästade vid linsen slappnar av. Denna avslappning leder till att den axiella tjockleken ökar, vilket ger en högre brytningsförmåga. Slutligen ansvarar de somatiska fibrerna i de oculomotoriska nerverna för stimuleringen av den mediala rektusmuskeln. Kontraktion av den mediala rektusmuskeln orsakar adduktion av ögonen, och när detta sammanfaller uppnås konvergens. Ackommodationsreflexen är således en kombination av miosis, en ökning av linsens brytningsförmåga och konvergens.